[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Kondensator-Zündanlage für Brennkraftmaschinen,
insbesondere für Rasenmäher, Kettensägen, Trennschleifer od. dgl., mit einem Magnetgenerator
und einem Zündimpulsgeber zum Durchschalten eines den Kondensator über die Primärwicklung
der Zündspule entladenden elektronischen Schalters, wobei der vom Magnetgenerator
angesteuerte, mit einem Drehzahlmesser versehene Zündimpulsgeber über ein eingespeichertes
Zündkennfeldprogramm eine drehzahlabhängige Verzögerung des Zündimpulses gegenüber
dem Magnetgeneratorimpuls bewirkt und das Zündkennfeldprogramm unterschiedliche Verstellkurven
für gleiche Drehzahlen bei unterschiedlichen Betriebszuständen enthält, sowie mit
einer Umschaltvorrichtung um von einer Startzündverstellkurve auf eine Betriebszündverstellkurve
und zurück umzuschalten.
[0002] Bei einem in der älteren deutschen Patentanmeldung P 38 17 471.5 beschriebenen Kondensator-Zündanlage
der vorstehend beschriebenen Art ist eine den Betriebszustand überwachende Umschaltvorrichtung
vorgesehen, um von der Startverstellkurve mit bei zunehmender Drehzahl steigender
Verstellung bei Erreichen einer vorgegebenen Drehzahl auf eine Betriebs-Verstellkurve
mit bei sinkender Drehzahl steigender Verstellung umzuschalten, wobei über ein durch
den Motorstillstand aktiviertes Zeitglied nach einer vorgegebenen Stillstandzeit
des Motors auf die Start-Verstellkurve zurückgeschaltet wird und der Umschaltpunkt
der Verstellkurven unterhalb der Leerlaufdrehzahl liegt.
[0003] Durch diese Ausbildung einer Kondensator-Zündanlage wird zunächst erreicht, daß beim
Anwerfen des Motors grundsätzlich die Startverstellkurve durchlaufen wird, bei der
der Zeitpunkt relativ spät im Vergleich zum Zündzeitpunkt bei der Arbeitsdrehzahl
von ca. 8000 U/min. für eine Kettensäge oder einen Trennschleifer liegt. Dadurch wird
verhindert, daß eine zu frühe Zündung den Motor rückwärts antreibt und dabei der Bedienungsperson
das Starterseil aus der Hand gerissen wird. Selbstverständlich kann die Verstellung
beliebig programmiert werden, so daß sie den jeweiligen Einsatzzwecken, also auch
dem jeweils vorgesehenem Arbeitsgerät angepaßt werden kann. Ein Rückwärtslauf kann
somit durch die Wahl der für den jeweiligen Motor optimalen Verstellung immer vermieden
werden.
[0004] Bei schlagartigem Loslassen des Gashebels bei Vollgas (reach-come-down) besteht
die Gefahr, daß die Leerlaufdrehzahl unterschritten wird und der Motor ausgeht. Deshalb
ist im Zündkennfeldprogramm die angesprochene Betriebs-Verstellkurve vorgesehen,
die oberhalb der Leerlaufdrehzahl von der Start-Verstellkurve abzweigt und mit umgekehrter
Neigung zu niedrigeren Drehzahlen ansteigt. Sobald der Motor anspringt, erreicht
er die Leerlaufdrehzahl von beispielsweise 3500 U/min. Dabei wird der Umschaltpunkt,
nämlich der Abzweigpunkt der Verstellkurven voneinander, der bei beispielsweise 3000
U/min. liegt, durchfahren und die digitale Kondensator-Zündanlage schaltet automatisch
auf die Betriebs-Verstellkurve um. Wird ab jetzt die Leerlaufdrehzahl wieder unterschritten,
so bekommt der Motor Frühzündung. Dies bewirkt eine Erhöhung der Motorleistung und
damit der Drehzahl. Folglich geht der Motor nicht aus.
[0005] Wird der Motor abgestellt und ist er länger als eine vorgebbare Stillstandzeit ausgeschaltet
gewesen, wobei diese Stillstandzeit in erster Linie als Sicherheitsmaßnahme gedacht
ist, so wird über einen diesen Betriebszustand fest stellenden Fühler, beispielsweise
einem Drehzahlmesser oder einem Motortemperaturfühler, über ein Zeitglied verzögert
wieder auf die Start-Verstellkurve zurückgeschaltet.
[0006] Diese ältere Kondensator-Zündanlage verhindert zwar zuverlässig ein Ausgehen des
Motors bei sinkender Drehzahl, ist jedoch in ihrem starren Umschaltverhalten nicht
mehr an die jeweiligen Bedürfnisse anpaßbar und kann vor allem auch nicht durch den
Benutzer wahlweise in anderer Funktion der Zündverstellung betrieben werden.
[0007] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine Kondensator-Zündanlage der eingangs
genannten Art so auszugestalten, daß die Sicherheit beim Starten, insbesondere von
Handarbeitsgeräten, wie Trennschleifern od. dgl., noch weiter erhöht ist.
[0008] Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Startzündverstellkurve
und die Betriebszündverstellkurve einander über einen die Leerlaufdrehzahl als obere
Grenze aufweisenden Drehzahlbereich überlappen, wobei die Untergrenze der stets oberhalb
der Startzündverstellkurve liegenden Betriebszündverstellkurve bei einem Drehzahlwert
eingestellt ist, die oberhalb der durch das Anwerfen des Motors erreichbaren Startdrehzahl
liegt.
[0009] Bei der erfindungsgemäßen Kondensator-Zündanlage ist im Gegensatz zur Zündanlage
der eingangs beschriebenen Art nach der älteren deutschen Patentanmeldung keine Verzweigungsstelle
vorgesehen, an der die Start-Zündverstellkurve in die Betriebszündverstellkurve einmündet,
sondern diese beiden Zündverstellkurven sind völlig voneinander getrennt. Es geht
bei der Ausgestaltung der vorliegenden Anmeldung auch nicht primär um das Verhindern
eines Ausgehens des Motors beim Rückgang der Drehzahlen unter die im Verzweigungspunkt
der beiden Zündverstellkurven, sondern vielmehr um ein noch sichereres Verhindern
von Verletzungen von Benutzern von Handkraftmaschinen wie Trennschleifern, Kettensägen
od. dgl., speziell beim grundsätzlich durch ein Starterseil erfolgenden Handanwerfen
des Motors.
[0010] Selbstverständlich liegt auch bei der Kondensator-Zündanlage gemäß der vorliegenden
Erfindung die Leerlaufdrehzahl von etwa 3500 U/min. wieder unterhalb der Auslösedrehzahl
für die Fliehkraftkupplung, so kann bei Betrieb der Startzündverstellkurve niemals
die Fliehkraftkupplung schließen und damit weder den Trennschleifer noch die Kettensäge
in Betrieb setzen. Auf der anderen Seite ist die Betriebszündverstellkurve so programmiert,
daß sie erst bei Drehzahlen Zündimpulse liefert, die oberhalb der Startdrehzahl liegen,
so daß die maximal beim Anwerfen des Motors erreichbare Drehzahl noch keine Zündung
auslöst. Dadurch wird verhindert, daß der Motor in Vollgasstellung gestartet werden
kann. Die Verletzungsgefahr wäre nämlich beim Anwerfen des Motors mit sofortigem Hochdrehen
sehr groß, weil der Bediener den Motor zu diesem Zeitpunkt nur mit einer Hand halten
kann. Die zweite Hand befindet sich ja noch am Starterseil. Erst durch die erfindungsgemäße
Umschaltvorrichtung, die beispielsweise ein Schalter sein kann, entsprechend dem Schalter
S1 der älteren Patentanmeldung, wird von der Startzündverstellkurve auf die Betriebszündverstellkurve
umgeschaltet. Dieser Zeitpunkt liegt aber so spät, daß der Benutzer inzwischen längst
das Starterseil losgelassen und mit der zweiten Hand das Gerät ergriffen hat, wobei
unter Verwendung des bereits angesprochenen mechanischen Schalters am Handgriff des
Geräts zum Umschalten diese beidhändige Halterung des Geräts zwangsweise vor dem Umschalten
erzwungen wird. Für andere Geräte kann es aber durchaus vorteilhaft sein, nicht einen
mechanischen Schalter am Handgriff des Geräts vorzusehen, sondern die Umschaltvorrichtung
durch eine softwaremäßige Programmierung zu realisieren.
[0011] Beim Handstart des Motors werden nur sehr kleine Drehzahlen erreicht. Außerdem läuft
der Motor sehr unrund, weil die Kompression des Motors den Bewegungsablauf beim Handstart
in einem bestimmten Winkelbereich stark abbremst.
[0012] Um diesem schlechten Startverhalten bei einer erfindungsgemäßen Kondensator-Zündanlage
abzuhelfen, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung zusätzlich vorgesehen, daß
die Startzündverstellkurve erst ab einer Grenz-Drehzahl Zündfunken liefert, die oberhalb
der Startdrehzahl, zwischen 1000 und 2000 Umdrehungen, vorzugsweise bei etwa 1500
U/min. liegt, und daß bis zu dieser Drehzahl nur eine vom umlaufenden Polrad an einer
vorgegebenen Stelle nach durchschreiten des oberen Totpunktes des Motorkolbens erzeugter
Startzündfunke zur Verfügung steht.
[0013] Durch diese quasi einfache starre Zündfunkenerzeugung in einem Startbereich unter
Ausschaltung der Elektronik, die erst ab der vorgegebenen Grenzdrehzahl die Auslösung
der Zündung übernimmt, wird darüber hinaus erreicht, daß im Startdrehzahlbereich bei
schlagartigem Abbremsen des Motors nur dann eine Zündung ausgelöst wird, wenn der
obere Totpunkt des Motorkolbens überschritten ist. Dadurch ist ein Zurückschlagen
des Motors völlig ausgeschlossen. Zur Erzeugung dieser Start-Zündfunken kann gemäß
einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine zusätzliche, der Zündspule
in Drehrichtung des Polrads nachgeordnete Triggerspule vorgesehen sein, die bevorzugt
in Serie mit einer Diode im Ausgang des elektronischen Zündimpulsgebers parallel geschaltet
ist.
[0014] Wird der elektronische Zündimpulsgeber so programmiert, daß er bis zu einer vorgegebenen
Grenzdrehzahl, von beispielsweise 1500 U/min. keine Zündung auslöst, so wird bis
zu diesem Zeitpunkt immer nur der Spannungsimpuls der zusätzlichen Triggerspule wirksam.
Die Zündung wird jedesmal dann ausgelöst, wenn der Dauermagnet des Polrads an der
Triggerspule vorbeiläuft. Ab der Grenzdrehzahl liefert dann die elektronische Schaltung
den Steuerimpuls für den die Zündspule entladenden elektronischen Schalter, vorzugsweise
einen Thyristor. Liegt dieser Steuerimpuls vor dem Spannungsimpuls der Triggerspule,
so wird die Zündung von der elektronischen Schaltung, also vom elektronischen Zündimpulsgeber,
ausgelöst und die Triggerspule bleibt wirkungslos, da ihr Impuls nach Auslösen der
Zündung praktisch ins Leere läuft. Die Impulse werden deshalb aber nach wie vor auch
noch an den Thyristor abgegeben.
[0015] Will man dies vermeiden, so kann man auch vorsehen, daß die Startzündfunken der Triggerspule
über einen elektronischen Schalter, vorzugsweise einen Transistor, kurzgeschlossen
werden, der vom elektronischen Zündimpulsgeber bei Erreichen der vorgegebenen Umschaltdrehzahl
auf elektronische Zündimpulsverstellung durchgeschaltet wird.
[0016] Anstelle einer derartigen gesonderten Triggerspule zur Erzeugung der Start-Zündfunken
unter Umgehung des elektronischen Zündimpulsgebers kann gemäß einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung auch vorgesehen sein, daß der Start-Zündfunke von der negativen
Flanke des zweiten vom Polrad in der Zündspule induzierten positiven Impulses abgeleitet
ist. Auch in diesem Fall ist, da die Polradstellung immer einer bestimmten Lage des
Motorkolbens entspricht, sichergestellt, daß die Zündung nicht vor dem oberen Todpunkt
des Kolbens erfolgen kann und der Motor somit beim Handstart nicht zurückschlagen
kann.
[0017] Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Zündverstellkurven einer erfindungsgemäßen
Kondensator-Zündanlage,
Fig. 2 ein Schaltbild einer Kondensator-Zündanlage mit einer gesonderten Triggerspule
zur Zündung von Start-Zündfunken,
Fig. 3 eine schematische Darstellung der Zündverstellkurven der Zündanlage nach Fig.
2,
Fig. 4 eine schematische Darstellung der Anordnung der Triggerspule der Schaltung
nach Fig. 2 bezüglich der Zündspule,
Fig. 5 eine Abwandlung der Kondensator-Zündanlage gemäß Fig. 5 mit Start-Zündfunkenunterdrückung
bei höheren Drehzahlen,
Fig. 6 eine Darstellung der Signale einer Kondensator-Zündanlage, bei der die Start-Zündfunken
von den in der Zündspule induzierten Signalen abgeleitet sind, und
Fig. 7 eine Darstellung der Signale einer gegenüber der Fig. 6 etwas abgewandelten
Kondensator-Zündanlage, bei der die Start-Zündfunken von den in der Zündspule induzierten
Signalen abgeleitet sind.
[0018] Bezugnehmend auf die Ausbildung Kondensator-Zündanlage - wie sie grundsätzlich in
der bereits genannten älteren Patentanmeldung P 38 17 471.5 beschrieben ist - und
wie sie in Fig. 2 unter Weglassung der Triggerspule L4 mit nachgeschalteter Diode
D1 zu erkennen ist, erkennt man im oberen Teil eine übliche Kondensator-Zündanlage,
bei der das in der Ladespule L1 von einem vorbeilaufendem Polrad induzierte Signal
den Ladekondensator C1 auflädt, der in Serie mit der Primärwicklung L2 der Zündspule
liegt. Durch einen über eine Leitung 1 ankommenden Zündimpuls wird im jeweils gewünschten
Zündzeitpunkt der Thyristor Thy durchgeschaltet und entlädt den Kondensator C1 über
die Primärwicklung L2 der Zündspule, so daß in deren Sekundärwicklung L3 der Zündimpuls
induziert werden kann. Zur Erzeugung des Zündimpulses dient die im unteren Teil der
Figuren 2 und 5 wiedergebene Schaltung, wobei die außerhalb des eingerahmten Verzögerungsteils
2 angeordneten Glieder die Stromversorgung darstellen, bei der ausgehend von der über
den Widerstand R1 von der Ladespule L1 abgezweigten vom Polrad induzierten Spannung
eine Versorgungsgleichspannung erzeugt wird. Über den Eingang 3 wird das in der Ladespule
L1 induzierte Signal als Eingangsimpuls an die Schaltung 2 angelegt, die zunächst
einen Drehrichtungsdetektor 4 aufweist. Dieser Drehrichtungsdetektor stellt die Zahl
der positiven und/oder negativen Halbwellen des Eingangsimpulses fest, aus denen man
die Drehrichtung des Polrades ermitteln kann. Der Drehrichtungsdetektor ist einfach
so ausgebildet, daß der nur dann den am Eingang 3 zugeführten Eingangsimpuls als Ausgangsimpuls
wieder abgibt, wenn die Brennkraftmaschine vorwärts läuft. Dieser Impuls wird nunmehr
der eigentlichen Impulsverzögerungsschaltung 7 zugeführt, die am Ausgang über die
Leitung 1 den Zündimpuls an den Thyristor abgibt. Das Ausmaß der Verzögerung des am
Eingang 8 der Impulsverzögerungsschaltung zugeführten, mit dem Eingangssignal am
Eingang 3 im wesentlichen synchronen Zündsignals erfolgt drehzahlabhängig nach Maßgabe
eines eingespeicherten Zündkennfeldprogramms. Der Ausgangsimpuls des Drehrichtungsdetektors
wird zunächst einem Drehzahlmesser 10 zugeleitet, wo er über ein Umschaltglied 11
das Zündkennfeldprogramm und die Verzögerungsschaltung 7 erreicht.
[0019] Das erfindungsgemäße Zündkennfeldprogramm, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, enthält
neben der Startzündverstellkurve 1 eine Betriebszündverstellkurve 2. Die Startzündverstellkurve
1 ist dabei so programmiert, daß oberhalb der Leerlaufdrehzahl, die im dargestellten
Ausführungsbeispiel bei 3500 U/min. liegt, keine Zündung ausgelöst wird. Dadurch wird
die Leerlaufdrehzahl auf diesen Wert von 3500 U/min. begrenzt und die Fliehkraftkupplung,
die bei motorbetriebenen Arbeitsgeräten wie Kettensägen oder Trennschleifern üblicherweise
bei 4000 U/min. einkuppelt, kann nicht schließen. Mit Hilfe einer Umschaltvorrichtung,
vorzugsweise des Schalters S1 in den Figuren 2 und 5, wird bei einer beliebigen
Drehzahl unterhalb von 3500 U/min. auf die Betriebszündverstellkurve 2 umgeschaltet.
Diese ist so programmiert, daß die maximal beim Anwerfen des Motors erreichbare
Drehzahl (ca. 2000 U/min.) noch keine Zündung auslöst. Dadurch wird verhindert, daß
der Motor in Vollgasstellung gestartet werden kann. Die Verletzungsgefahr wäre nämlich
beim Anwerfen des Motors mit sofortigem Hochdrehen sehr groß, weil der Bediener den
Motor zu diesem Zeitpunkt nur mit einer Hand halten kann. Die zweite Hand befindet
sich ja beim Starten noch am Starterseil.
[0020] Läuft der Motor bereits mit Leerlaufdrehzahl (ca. 2000 U/min. bis 3500 U/min.), so
wird mit Betätigung des Gashebels in Vollgasstellung auf die Verstellkurve 2 umgeschaltet.
Die Verstellkurve 1 und die Verstellkurve 2 überlappen sich im Bereich 2000 U/min.
bis 3500 U/min. Die Betriebszündverstellkurve 2 ist dabei so ausgelegt, daß der Zündzeitpunkt
stets früher liegt als bei der Startzündverstellkurve 1. Dadurch beschleunigt der
Motor bei Betätigung des Schalters S1 - oder einer etwaigen automatischen Umschaltvorrichtung,
die durch softwaremäßige Programmierung realisiert werden kann - besonders gut.
[0021] Beim Handstart des Motors werden grundsätzlich nur sehr kleine Drehzahlen erreicht.
Außerdem läuft der Motor sehr unrund, weil die Kompression des Motors den Bewegungsablauf
beim Handstart in einem bestimmten Winkelbereich stark abbremst. Deshalb läßt sich
die Kurbelwellenstellung des Motors, ausgehend von einem bestimmten Bezugspunkt,
bei Handstart-Drehzahlen kaum vorausberechnen.
[0022] Um diese Schwierigkeiten zu beseitigen ist beim abgewandelten Ausführungsbeispiel
nach den Figuren 2 bis 4 vorgesehen, daß die Zündung bei einer bestimmten Polradstellung
verzögerungsfrei ausgelöst wird, und zwar durch Vorsehen einer gesonderten Triggerspule
L4 für den Startdrehzahlbereich. Ab einer vorbestimmten Drehzahl übernimmt dann die
elektronische Schaltung 2 die Auslösung der Zündung.
[0023] Man erkennt aus Fig. 4, wie der Dauermagnet 14 des Polrades 15 zunächst an den Spulen
L1, L2 und L3 und anschließend an der gesonderten Triggerspule L4 vorbeiläuft. In
Fig. 2 erkennt man, daß sowohl die elektronische Schaltung 2, wie auch die Triggerspule
L4 den Thyristor Thy zünden können.
[0024] Wird die elektronische Schaltung 2 nun so programmiert, daß sie bis ca. 1500 U/min.
keine Zündung auslöst, so wird in diesem Bereich nur der Spannungsimpuls der Triggerspule
L4 wirksam, was in Fig. 2 als gestrichelter Ast 1 gestrichelt dargestellt ist. Dieser
gestrichelte horizontale Ast ohne Früh- und Spätverstellung beruht also ausschließlich
auf den Startzündimpulsen, die von der Triggerspule L4 herkommen. Im übrigen verläuft
die Startzündverstellkurve 1 und die Betriebszündverstellkurve 2 wie in Fig. 1. Die
Startzündverstellkurve 1 ist lediglich, wie oben angesprochen unterhalb 1500 U/min.
durch entsprechende Programmierung abgeschnitten und durch die gestrichelte Zündverstellkurve
1′ der Triggerspule L4 ersetzt.
[0025] Die Zündung wird jedesmal ausgelöst, wenn der Dauermagnet an der Triggerspule L4
vorbeiläuft. Ab 1500 U/min. liefert auch die elektronische Schaltung einen Steuerimpuls
für den Thyristor. Liegen diese Steuerimpulse vor den Spannungsimpulsen der Triggerspule
L4, so wird die Zündung von der elektronischen Schaltung 2 ausgelöst und die Triggerspule
L4 bleibt - obgleich ihre Impulse weiter ankommen - wirkungslos. Die Fig. 5 zeigt
ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel der Anordnung nach Fig. 2. Dabei wird der Triggerimpuls
von der Spule L4 von der elektronischen Schaltung 2 über den Ausgang QK durch Ansteuern
des Transistors T1 kurzgeschlossen. Dies kann insbesondere notwendig werden, wenn
zur Drehzahlbegrenzung jede Zündung unterdrückt werden soll. Über den Eingang QG wird
der elektronischen Schaltung mitgeteilt, wann eine Zündung ausgelöst wird. So kann
die elektronische Schaltung 2 den Eingang 3 während der Zündung sperren um Störimpulse
für die Drehzahlmessung auszuschließen.
[0026] Die erfindungsgemäßen Schaltungsausbildungen gemäß den Figuren 2 und 5 haben den
Vorteil, daß im Startdrehzahlbereich bei schlagartigem Abbremsen des Motors nur dann
eine Zündung ausgelöst wird, wenn der obere Totpunkt des Motorkolbens überschritten
ist. Dadurch ist ein Zurückschlagen des Motors völlig ausgeschlossen.
[0027] In Fig. 6 ist schematisch anhand eines Diagramms der entsprechenden Impulse eine
weitere Variante der Schaltungsanordnung nach den Figuren 2 und 5 dargestellt, wobei
zur Erzeugung der speziellen Startzündfunken im Bereich unterhalb 1500 U/min. eine
gesonderte Triggerspule L4 vermieden wird. Zu diesem Zweck verwendet man im Startdrehzahlbereich
zur Bildung des Startzündfunkens die negative Flanke des zweiten positiven Impulses
II (Fig. 6, Kurve 1), der vom Polrad in der Zündspule erzeugt wird. Die Kurve 2 zeigt
die vom ersten und zweiten positiven Impuls nach entsprechender Impulsformung abgeleiteten
Impulse. Die Kurve 3 die programmierte Zeit, innerhalb der der zweite positive Impuls
im Handstartdrehzahlbereich (negative Flanke) eingetroffen sein muß. In Kurve 4 ist
die prograßmierte Verzögerungszeit bei Handstart-Drehzahl dargestellt. Die Verzögerungszeit
wird mit dem zweiten positiven Impuls gestartet und ist sehr klein oder gegen null.
Bei Handstart kann demnach die Zündung direkt vom zweiten positiven Impuls ausgelöst
werden. In Kurve 5 ist dargestellt wie der Thyristor gezündet wird, weil der zweite
positive Impuls (dessen negative Flanke) vor Ablauf der Verzögerungszeit bereits da
war.
[0028] In Fig. 6 schließlich ist die prograßmierte Verzögerungszeit bei laufendem Motor
angedeutet. Die gestrichelten Linien deuten an, daß die Verzögerungszeit auch kürzer
programmiert werden kann (Frühverstellung des Zündzeitpunktes mit steigender Drehzahl
möglich).
[0029] Figur 7 zeigt eine weitere Möglichkeit, wie zur Erzeugung der speziellen Startzündfunken
im Bereich unterhalb 1500 U/min die gesonderte Triggerspule L 4 eingespart werden
kann. Kurve 1 in Fig. 7 zeigt wieder den Spannungsverlauf, wie er von der Spule L1
erzeugt und der Elektronik zugeführt wird. Aus dieser Kurve werden zwei positive
Impulse pro Umdrehung des Motors gewonnen, wobei der Abstand zwischen der ansteigenden
Flanke des ersten Impulses und der abfallenden Flanke des zweiten Impulses etwa 80°
beträgt (Kurve 2). Im Startdrehzahlbereich des Motors wird der Zündfunken nun direkt
von der ansteigenden Flanke des ersten Impulses erzeugt. Der Motor wird dabei so
ausgelegt, daß dieser Zündfunke bei OT ausgelöst wird. Dadurch ist ein Zurückschlagen
des Motors auch bei beliebig kleiner Startdrehzahl ausgeschlossen. Wie schon an anderer
Stelle beschrieben, läuft der Motor bei Handstart-Drehzahlen sehr unrund. Wenn man
von einem Bezugspunkt, an dem die Drehzahl gemessen wird, nach einer bestimmten Verzögerungszeit
die Zündung auslöst, so kann sich während der Verzögerungszeit die Drehzahl extrem
ändern und der vorausberechnete Zündzeitpunkt, der ja bei einer bestimmten Kurbelwellenstellung
liegen sollte, stimmt nicht mehr.
[0030] Bei der direkten Auslösung dewr Zündung durch die ansteigende Flanke des ersten
Impulses kann es diese Schwierigkeiten nicht geben, weil die Impulse nur bei einer
bestimmten Geschwindigkeit in einer bestimmten Kurbelwellenstellung erzeugt werden.
[0031] Sobald der Motor angesprungen ist, liegt die Leerlaufdrehzahl bei ca. 2000 U/min
bis 3000 U/min.
[0032] Für eine vernünftige Arbeitsweise des Motors muß die Zündung bei diesen Drehzahlen
vor OT erfolgen. Dazu wird bereits ab der ersten Umdrehung die Motordrehzahl mit
der abfallenden Flanke des zweiten Impulses gemessen (Kurve 3 in Fig. 7). Dieser
Meßpunkt liegt ca. 80° nach OT. An diesem Punkt tritt bei einem Motor keine extreme
Drehzahlverringerung ein. Dadurch kann auch die negative Flanke des zweiten Impulses
zur Auswertung der Drehzahl herangezogen werden. Von diesem Bezugspunkt wird von der
Zündschaltung entsprechend der Drehzahl eine Verzögerungszeit eingestellt, nach der
die Zündung ausgelöst wird. Dieser Zündzeitpunkt kann nun auf einen beliebigen Punkt
vor OT gelegt werden (Kurve 4 in Fig. 7).
[0033] Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. So
wäre es insbesondere auch möglich, einige weitere zusätzliche Betriebsweisen mit in
die Elektronik einzuprogrammieren. So wäre es beispielsweise möglich auch auf eine
zusätzliche weitere Betriebsverstellkurve umzuschalten, die motorspezifisch so ausgelegt
ist, daß der Motor abkühlt. Diese zweite Zündverstellkurve könnte gegebenenfalls auch
so ausgelegt sein, daß die Drehzahlbegrenzung durch Funkenabschaltung auf einen kleineren
Drehzahlwert gelegt wird, wobei das Umschalten auf diese weitere Betriebszündverstellkurve,
vorzugsweise über einen Motortemperaturfühler erfolgen könnte. Dabei versteht es sich
von selbst, daß selbstverständlich auch eine Funktion des Motortemperaturfühlers
zweckmäßig mit vorgesehen werden kann, bei dem bei Überschreiten einer bestimmten
Temperatur überhaupt keine Zündung mehr ausgelöst wird, und der Motor daher ausgeht,
um Beschädigungen bei Überhitzung zu vermeiden.
[0034] Schließlich liegt es auch noch im Rahmen der Erfindung, die Zündung während mehrerer
Umdrehungen zu unterdrücken, sobald der Motor eine bestimmte Temperatur übersteigt.
Der Anwender würde auf diese Weise durch schwankende Motordrehzahl auf den zu heißen
Motor hingewiesen und könnte dann geeigente Abhilfen, entweder durch Umschaltung auf
andere Programme oder durch völliges Ausschalten des Motors ergreifen.
1. Kondensator-Zündanlage für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Rasenmäher, Motorsägen,
Trennschleifer od. dgl., mit einem Magnetgenerator und einem Zündimpulsgeber zum
Durchschalten eines den Kondensator über die Primärwicklung der Zündspule entladenden
elektronischen Schalters, wobei der vom Magnetgenerator angesteuerte, mit einem Drehzahlmesser
versehene Zündimpulsgeber über ein eingespeichertes Zündkennfeldprogramm eine drehzahlabhängige
Verzögerung des Zündimpulses gegenüber dem Magnetgenerator-Impuls bewirkt und das
Zündkennfeldprogramm unterschiedliche Verstellkurven für gleiche Drehzahlen bei unterschiedlichen
Betriebszuständen enthält sowie mit einer (den Betriebszustand überwachende) Umschaltvorrichtung
um von einer Startzündverstellkurve auf eine Betriebszündverstellkurve und zurück
umzuschalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Startzündverstellkurve und die Betriebszündverstellkurve
einander über einen die Leerlaufdrehzahl als obere Grenze aufweisenden Drehzahlbereich
überlappen, wobei die Untergrenze der stets oberhalb der Startzündverstellkurve liegende
Betriebszündverstellkurve bei einem Drehzahlwert eingestellt ist, die oberhalb der
durch das Anwerfen des Motors erreichbaren Startdrehzahl liegt.
2. Kondensator-Zündanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltvorrichtung
einen mechanischen Schalter am Handgriff des Gerätes umfaßt.
3. Kondensator-Zündanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Umschaltvorrichtung durch softwaremäßige Programmierung realisiert ist.
4. Kondensator-Zündanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Startzündverstellkurve erst ab einer Grenz-Drehzahl Zündfunken liefert,
die oberhalb der Startdrehzahl zwischen 1000 U/min und 20uu U/min, vorzugsweise bei
etwa 1500 U/min liegt und daß bis zu dieser Drehzahl nur ein vom umlaufenden Polrad
an einer vorgegebenen Stelle nach Durchschreiten des oberen Totpunktes des Motorkolbens
erzeugter Start-Zündfunke zur Verfügung steht.
5. Kondensator-Zündanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche,
der Zündspule in Drehzahlrichtung des Polrades nachgeordnete Triggerspule zur Erzeugung
des Start-Zündfunken vorgesehen ist.
6. Kondensator-Zündanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Triggerspule
in Serie mit einer Diode dem Ausgang des elektronischen Zündimpulsgebers parallel
geschaltet ist.
7. Kondensator-Zündanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Startzündfunken
über einen elektrischen Schalter, vorzugsweise einen Transistor, kurzgeschlossen werden,
der vom elektronischern Zündimpulsgeber bei Erreichen der vorgegebenen Umschaltdrehzahl
auf elektronische Zündimpulsverstellung durchgeschaltet wird.
8. Kondensator-Zündanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß der Start-Zündfunken
von der negati ven Flanke des zweiten vom Polrad in der Zündspule induzierten, positiven
Impuls abgeleitet ist.
9. Kondensator-Zündanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Start-Zündfunken
von der positiven Flanke des ersten vom Polrad in der Zündspule induzierten positiven
Impuls abgeleitet ist.